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표제지 1

목차 6

요약문 3

SUMMARY 4

제1장 서론 12

1.1. 연구배경 및 목적 13

1.1.1. 연구 배경 및 필요성 13

1.1.2. 연구 목적 및 범위 14

1.2. 연구 수행 방법 16

1.3. 연구 추진체계 17

제2장 급경사지 디지털 트윈 업무모델 개선 18

2.1. 급경사지 디지털 트윈 업무모델 개선 수요조사 19

2.1.1. 수요조사 개요 및 방법론 19

2.1.2. 지자체 담당자 인터뷰 25

2.1.3. 지자체 담당자 인터뷰 결과 및 현장 요구 분석 27

2.1.4. 수요조사 결과 종합 및 시사점 28

2.2. 수요조사 결과 반영 기술개발 요구사항 분석 30

2.2.1. 현행 업무의 문제점 및 기술개발 필요성 진단 30

2.2.2. 핵심 기술개발 요구사항 도출 31

2.2.3. 업무모델 개선 목표 설정 및 범위 확정 33

2.3. 드론 활용 급경사지 디지털 트윈 데이터 표준모델 구축(안) 34

2.3.1. 시나리오별 드론 비행 및 데이터 제작 35

2.3.2. 급경사지 수치표고모델 정확도 및 변위 분석 44

2.3.3. 급경사지 디지털 트윈 데이터 표준모델(안) 소결 67

제3장 침수 분야 디지털 트윈 활용 시나리오 설계 68

3.1. 침수 분야 디지털 트윈 업무개선 수요조사 69

3.1.1. 관리대상 및 시범 대상지 검토 69

3.1.2. 침수 관련 업무 담당자 인터뷰 75

3.2. 디지털 트윈 업무모델 개발 요구사항 76

3.2.1. 수요조사 결과 반영 시범대상 시설물 선정 76

3.2.2. 디지털 트윈 가상화를 위한 3D 객체 구현 대상 분석 77

3.2.3. 디지털 트윈 동기화를 위한 정보연계 대상 분석 79

3.2.4. 디지털 트윈 모의를 위한 분석결과 표출 대상 분석 82

3.3. 지하차도 침수상황 모니터링 시나리오 설계 83

3.3.1. 지하차도 현황 및 침수 취약 특성 분석 83

3.3.2. 지하차도의 구조적 특성과 배수ㆍ방재시설 분석 85

3.3.3. 지하차도 침수 분석 조건 87

3.3.4. 지하차도 침수 시나리오 설계 88

3.4. 지하차도 디지털 트윈 업무 활용 시나리오 적용방안 93

3.4.1. 침수 대응 업무 프로세스 개선 방향 93

3.4.2. 재난 전주기(예방-대비-대응-복구) 기반 업무 활용 방안 94

3.4.3. 디지털 트윈 기반 지하차도 침수 시나리오 적용 방안 97

3.4.4. 정책적 제안 및 제도 개선 방향 99

제4장 디지털 트윈 데이터 표준 및 연계 적용 방안 101

4.1. 국제 및 국가 공간정보 표준분석 102

4.1.1. 국제 공간정보 표준 분석(ISO/TC211, OGC) 102

4.1.2. 국가 공간정보 및 데이터 기반행정 표준 분석 104

4.1.3. 스마트시티ㆍ디지털 트윈 공간정보 표준 분석 104

4.2. 데이터 수집ㆍ가공ㆍ변환 절차 106

4.2.1. 침수 업무 관련 데이터 처리 절차 분석 106

4.2.2. 급경사지 업무 관련 데이터 처리 절차 분석 109

4.3. 디지털 트윈 업무단위 표준절차 적용방안 112

4.3.1. 업무단위(도메인) 정의 112

4.3.2. 도메인 프로세스 구조 112

4.3.3/4.3.4. 디지털 트윈 업무모델 표준절차 적용방안 115

4.3.4/4.3.5. 소결 116

제5장 결론 117

5.1. 연구 결과의 요약 118

5.2. 시사점 및 향후 계획 122

참고문헌 123

[부록 1] 디지털 트윈 기반 재난관리 업무모델 개발을 위한 지자체 담당자 인터뷰 결과 125

[부록 2] 드론 활용 급경사지 디지털 트윈 데이터 표준모델(안) 128

판권기 160

표목차 10

표 2.1. 급경사지 관리주체별 관할 범위 19

표 2.2. 「급경사지 재해예방에 관한 법률」 업무의 흐름도 21

표 2.3. 급경사지 관리체계 22

표 2.4. 급경사지 관리주체별 관리 개소수 23

표 2.5. 급경사지 관리 현행 문제점과 기술개발 요구사항 32

표 2.6. 투입 장비 형상 및 제원 36

표 2.7. 드론 데이터 취득 일자 36

표 2.8. 드론 비행 조건 37

표 2.9. 드론 데이터 제작 조건 39

표 2.10. 급경사지 대상 시기별 드론 정사영상 제작 결과 40

표 2.11. 시기별 드론 라이다 기반 수치표고모델 제작 결과 41

표 2.12. 시기별 드론 RGB 기반 수치표고모델 제작 결과(고도 80m/단일격자 비행) 41

표 2.13. 시기별 드론 RGB 기반 수치표고모델 제작 결과(고도 100m/단일격자 비행) 42

표 2.14. 시기별 드론 RGB 기반 수치표고모델 제작 결과(고도 100m/이중격자 비행) 42

표 2.15. 시기별 드론 RGB 기반 수치표고모델 제작 결과(고도 120m/단일격자 비행) 43

표 2.16. 드론 라이다-RGB 비교 44

표 2.17. 시나리오별 드론 운용에 따른 급경사지 전 지역 변화 분석 결과 55

표 2.18. 시기별 급경사지 단면도 기반 변위 분석 결과 64

표 3.1. 침수 취약 시설 안전관리 요령 69

표 3.2. 인명피해 우려지역 관리유형 및 지정기준 70

표 3.3. 침수 취약 시설 유형별 특성 71

표 3.4. 부산광역시 지하차도 침수사고 사례 72

표 3.5. 부산광역시 자연재해위험개선지구 침수위험 미 해제지구 현황 73

표 3.6. 부산광역시 여름철 인명피해 우려지역 침수 취약 시설(지하차도) 목록 74

표 3.7. 지하차도 3D 객체 구현 대상 78

표 3.8. 재난관리 단계별(예방) 디지털 트윈 연계 표준 데이터 목록 79

표 3.9. 재난관리 단계별(대비) 디지털 트윈 연계 표준 데이터 목록 80

표 3.10. 재난관리 단계별(대응) 디지털 트윈 연계 표준 데이터 목록 81

표 3.11. 재난관리 단계별(복구) 디지털 트윈 연계 표준 데이터 목록 82

표 3.12. 지하차도 침수 사례 84

표 3.13. 지하차도 침수 취약 특성 요인 85

표 3.14. 지하차도 배수ㆍ방재시설 현황 및 한계 분석 86

표 3.15. 지하차도 침수심 조건 변수(내성지하차도) 87

표 3.16. 침수 조건별 대상 지하차도 입구 침수심 분석 결과 89

표 3.17. 대상 지하차도 침수심 분석 결과 90

표 3.18. 단계별 디지털 트윈 기술 요소 96

표 4.1. 공간정보 국제 표준 현황 103

표 4.2. 국토부 스마트시티 데이터 상호운용을 위한 표준 105

표 4.3. 데이터 품질관리(QA/AC) 적용 예시 107

표 4.4. 활용 목적에 따른 데이터 특성 108

표 4.5. 급경사지 이력관리 촬영계획 수립 순서 109

표 4.6. 급경사지 드론 촬영 권장 사항 110

표 4.7. 정사영상 및 수치표고모델 제작 과정 111

그림목차 8

그림 1.1. 디지털 트윈 기술 단계별 업무 활용 개선 14

그림 1.2. 재난안전분야 디지털 트윈 기술 적용 연구 목적 15

그림 1.3. 디지털 트윈 기반 인명피해 우려지역 관리 개선 연구 범위 15

그림 1.4. 디지털 트윈 기반 인명피해 우려지역 관리 참조업무모델 개발(연차별) 17

그림 2.1. 인명피해 우려지역 디지털 트윈 서비스 '급경사지 현황관리' 기능 25

그림 2.2. 인명피해 우려지역 디지털 트윈 서비스 '급경사지 검토' 기능 26

그림 2.3. 급경사지 드론 데이터 취득 및 분석 과정 34

그림 2.4. 급경사지 분석 대상지 35

그림 2.5. 지상기준점 측량 위치 및 예시 38

그림 2.6. 점군 데이터의 노이즈 및 지상지점 분류 전처리 수행 예시 39

그림 2.7. 드론 활용 급경사지 수치표고모델 정확도 분석 방법 45

그림 2.8. 급경사지 수치표고모델 단면도 분석 구간 46

그림 2.9. 문현동 급경사지 암반 노출 구간 단면도 분석 결과 47

그림 2.10. 3차 시기 문현동 급경사지의 암반 노출 구간 그림자 발생 현황 48

그림 2.11. 문현동 급경사지 수목 밀집 구간 단면도 분석 결과 49

그림 2.12. 문현동 급경사지 초지 분포 구간 단면도 분석 결과 50

그림 2.13. 수정동 급경사지 시가지 옹벽 구간 단면도 분석 결과 51

그림 2.14. 수정동 급경사지 침하 보수공사 구간 단면도 분석 결과 52

그림 2.15. 1차 문현동 급경사지 수치표고모델 변화 분석 결과 53

그림 2.16. 2차 문현동 급경사지 수치표고모델 변화 분석 결과 53

그림 2.17. 3차 문현동 급경사지 수치표고모델 변화 분석 결과 54

그림 2.18. 1차 수정동 급경사지 수치표고모델 변화 분석 결과 54

그림 2.19. 2차 수정동 급경사지 수치표고모델 변화 분석 결과 54

그림 2.20. 문현동 급경사지 암반 노출 지역 변화 분석 결과(고도80m/단일격자비행) 56

그림 2.21. 문현동 급경사지 수목 밀집 지역 변화 분석 결과(고도80m/단일격자비행) 58

그림 2.22. 문현동 급경사지 초지 분포 지역 변화 분석 결과(고도80m/단일격자비행) 60

그림 2.23. 수정동 급경사지 시가지 옹벽 지역 변화 분석 결과(고도80m/단일격자비행) 61

그림 2.24. 수정동 급경사지 침하 보수공사 지역 변화 분석 결과(고도80m/단일격자비행) 63

그림 2.25. 시기별 급경사지의 변위 분석 결과 65

그림 2.26. 드론 활용 급경사지 디지털 트윈 데이터 표준모델(안) 67

그림 3.1. 부산시 지하차도 현황 75

그림 3.2. 시나리오별 침수위험지도(좌: 80년빈도, 우: 100년빈도) 76

그림 3.3. 내성지하차도 진출입로 전경 77

그림 3.4. 시간별 지하차도 침수심 분석 결과 91

그림 3.5. 디지털 트윈 내성지하차도 침수 시각화 결과(50년 강우빈도, 지속시간 60분) 92

그림 3.6. 집중호우시 지하차도 침수대응 프로세스 93

그림 4.1. 지하차도 일반 구조 형태(U자형) 106

부록표목차 11

부록 표 1.1. 급경사지 분야 담당자 인터뷰 면담 회의록(부산시청) 125

부록 표 1.2. 도시침수 담당자 인터뷰 면담 회의록(광주 광산구청) 126

부록 표 1.3. 침수 분야 담당자 인터뷰 면담 회의록(부산시청) 127

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